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Die Extremwertbestimmung

Den Hochpunkt der Zielfunktion bestimmen

Wir betrachten die Zielfunktion zum Problem "optimale Schachtel".

Zum Herunterladen: schachtelvolumenfunktion.ggb

Für diese Zielfunktion gilt: V(x)=4x3101.4x2+623.7x mit 0 < x < 10.5.

Den Hochpunkt von Graph V erhält man mit einem Standardverfahren.

Aufgabe 1

Bestimme die Ableitungsfunktion V(x).

Kontrolle

V(x)=12x2202.8x+623.7

Aufgabe 2

Bestimme die Nullstellen der Ableitungsfunktion V(x). Benutze das Gleichungstool zur Nullstellenbestimmung.

Zum Herunterladen: gleichungstool.ggb

Kontrolle

x4.04 und x12.86

Aufgabe 3

Bestimme den Hochpunkt von Graph V.

Kontrolle

Den Hochpunkt erhält man an der Stelle x4.04. Das sieht man direkt am Graph. An der Stelle x12.86 hat die entsprechende Funktion mit einer erweiterten Definitionsmenge einen Tiefpunkt. Beides lässt sich direkt mit der 2. Ableitung V(x) nachweisen.

Die y-Koordinate des Hochpunktes erhält man, indem man x4.04 in V(x) einsetzt. Es ergibt sich der Punkt H(4.04|1128.49).

Aufgabe 4

Deute das Ergebnis im Kontext "Schachtelbau".

Kontrolle

Den Hochpunkt erhält man an der Stelle x4.04. Das sieht man direkt am Graph. An der Stelle x12.86 hat die entsprechende Funktion mit einer erweiterten Definitionsmenge einen Tiefpunkt. Beides lässt sich direkt mit der 2. Ableitung V(x) nachweisen.

Für die Einschneidetiefe x4.04 [cm] bei einem DIN-A4-Blatt erhält man eine Schachtel mit einem maximalen Volumen. Dieses Volumen beträgt V(x)1128.49 [cm3].

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